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Herzlichen Glückwunsch, DNA!

Interview mit Biochemie-Professor Volker A. Erdmann zum Life Science Day am 24. Oktober an der Freien Universität / Science Slam um 19 Uhr zum 60. Jahrestages der Entdeckung der Trägerin des Erbguts

23.10.2013

Der Life Science Day findet seit 2011 im Henry-Ford-Bau der Freien Universität statt.
Der Life Science Day findet seit 2011 im Henry-Ford-Bau der Freien Universität statt. Bildquelle: Life Science Day
Biochemie-Professor Volker A. Erdmann ist im Wissenschaftlichen Komitee des Life Science Day.
Biochemie-Professor Volker A. Erdmann ist im Wissenschaftlichen Komitee des Life Science Day. Bildquelle: Stephan Töpper

Die Freie Universität Berlin ist Gastgeberin des Life Science Day am 24. Oktober 2013. Renommierte Experten aus den Gesundheitswissenschaften und der Gesundheitswirtschaft stellen Forschungsergebnisse sowie neueste Entwicklungen auf ihrem Gebiet vor. Im Mittelpunkt der Tagung stehen bedeutende Jubiläen wie der 60. Jahrestag der Entdeckung der DNA – Trägerin des Erbguts – sowie jüngste Erkenntnisse der DNA-Forschung und –Wissenschaft. Ein Gespräch mit Volker A. Erdmann, Professor für Chemie und Biochemie an der Freien Universität Berlin. Um Anmeldung für den Life Science Day wird gebeten unter: anmeldung@lifescienceday.de. Der Eintritt zum Science Slam ist kostenfrei, eine Anmeldung nicht erforderlich.

Herr Professor Erdmann, die Entdeckung der Desoxyribonukleinsäure (DNA), der Trägerin des Erbguts, ist 60 Jahre her. Was sind die „Meilensteine“ in der DNA-Forschung?

Zuallererst ist natürlich die Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNA ein Meilenstein. Damit verbunden sind die zahlreichen Arbeiten zur Struktur der Chromosomen und dazu, wie diese mit den verschiedenen Proteinen in Wechselwirkung treten.

Mit der Erforschung der DNA ging auch die Erforschung des genetischen Codes vor 52 Jahren einher. In jüngster Zeit konnten riesige Fortschritte bei der Sequenzierung (Anm.: die Bestimmung der Nukleotid-Abfolge in einem DNA-Molekül) des gesamten menschlichen Genoms, das immerhin aus 3,2 Milliarden Basenpaaren besteht, erzielt werden. Dass man heute sein gesamtes Erbgut für rund 1.000 Euro und innerhalb eines Tages sequenzieren lassen kann, hätte vor fünf oder zehn Jahren niemand geahnt. Damit eröffnen sich für die Zukunft ganz neue Perspektiven für die molekulare Medizin.

Ein zweites Jubiläum ist die Entdeckung der RNA, der Ribonukleinsäure vor 45 Jahren, die in den menschlichen Zellen unterschiedliche Aufgaben erfüllt und als „heimliche Regulatorin“ der Zelle bezeichnet wird.  Was macht die RNA zum „Multitalent“?

Schon zwei Jahre nach der Entdeckung der DNA-Struktur wurde der „RNA Tie Club“ gegründet, dessen Mitglieder sich zum Ziel gesetzt hatten, das Geheimnis der RNA-Struktur zu lösen und herauszufinden, welche Rolle die RNA bei der Herstellung von Proteinen spielt. Keiner der Gründer, wie z.B. James Watson, Francis Crick, Leslie Orgel und Alexander Rich dachten zu dieser Zeit im Entferntesten daran, welche strukturellen und funktionellen Potenziale in den RNA-Molekülen stecken würden.

Es war dann der britische Physiker und Biochemiker und spätere Nobelpreisträger Francis Crick, der 1958 die möglichen Funktionen von RNA-Molekülen definierte. Er hat unterschieden zwischen einer Boten-RNA, die die genetischen Informationen von der DNA zu den Ribosomen (den Eiweißfabriken der Zelle) überbringt, einer Transfer-RNA, die die passende Aminosäure der Boten-RNA vermittelt sowie der ribosomalen RNA, die für eine fehlerfreie Proteinsynthese und damit für das Funktionieren der Zelle zuständig ist.

In den letzten 40 Jahren hat sich gezeigt, dass diese RNA-Moleküle extrem vielseitig sind. So wurden beispielsweise RNA-Moleküle entdeckt, die wie Protein-Enzyme auch katalytische Eigenschaften besitzen können und als eine Art molekulare Schere funktionieren. Darüber hinaus können RNA Moleküle wie auch Protein-Antikörper bestimmte Strukturen erkennen und binden. Es überrascht daher nicht, dass aufgrund der vielseitigen Eigenschaften der RNA auch postuliert wird, dass unser Leben aus einer früheren RNA-Welt entstanden ist.

Welche medizinischen Fortschritte können mittelfristig durch die moderne DNA-RNA-Forschung und -Technologie erreicht werden – etwa in der Krebsbehandlung oder der personalisierten Therapie?

Wann diese Nukleinsäuren ihren Einzug in der Therapie von Krankheiten haben werden, ist schwierig zu sagen. Der Grund liegt in der unvorstellbaren Komplexität der regulatorischen Funktionen, die sich über mehr als eine Milliarde Jahre in der Natur entwickelt haben. Erst wenn man diese Vorgänge genauestens auf atomarer Ebene versteht, werden die Nukleinsäuren zum täglichen Repertoire des Mediziners gehören.

Meine gewagte Prognose wäre, dass dieser Punkt erst in frühestens 15 bis 20 Jahren erreicht werden kann. In der Zwischenzeit wird man an chemischen Varianten dieser kleinen Regulatoren, wie z.B. den „MicroRNAs“ arbeiten, die aber sicherlich noch nicht die optimale Lösung darstellen werden. Unsere neu entwickelten Strategien beruhen auf der Entwicklung von spiegelbildlichen Nukleinsäuren, die in der Natur nicht existieren. Als sogenannte molekulare Scheren in der Medizin eingesetzt, könnten diese chemisch synthetisierten, sehr stabilen Moleküle eines Tages Proteine, die etwa Krebstumore verursachen, in ihrer Synthese blockieren oder ausschalten.

Die Freie Universität ist auch in diesem Jahr wieder Gastgeberin für den Life Science Day – welche Bedeutung hat das?

Dass der Life Science Day seit 2011 an der Freien Universität Berlin ausgerichtet wird, zeigt, dass die Freie Universität immer wieder bestrebt ist, wissenschaftliche Veranstaltungen ob national oder international, auf dem Campus durchzuführen. So wie diese Veranstaltungen organisiert sind, hat auch der interessierte Bürger die Möglichkeit, sich über die neuesten Entwicklungen auf einem gesellschaftlich relevanten Gebiet zu informieren.

Der Life Science Day hat sich aus dem 2008 gegründeten Verein „Berlin Südwest“ gegründet. An dem Gelingen hatten vor allem die Bezirksstadträtin Barbara Loth des Bezirksamts Steglitz-Zehlendorf und der Bezirksbürgermeister Norbert Kopp ihren Anteil. Wir freuen uns sehr, dass der Life Science Day von der Freien Universität, durch ihren Präsidenten Peter-André Alt und dem Kanzler Peter Lange, so vielseitig unterstützt wird.

Weitere Informationen

Website zum Life Science Day: www.lifescienceday.de/

Das Programm: www.lifescienceday.de/usr_files/35_lsd2013_programm.pdf